Overgang naar oliestook en Rookkanalen: verschil tussen pagina's

Uit Wouda's Wiki
(Verschil tussen pagina's)
imported>Jan Pieter Rottine
Geen bewerkingssamenvatting
 
imported>Jan Pieter Rottine
Geen bewerkingssamenvatting
 
Regel 1: Regel 1:
Voor het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' gebruikt men '''[[zware stookolie|dieselolie]] en [[zware stookolie]]'''.
De '''rookkanalen''' van een stoominstallatie kunnen worden '''verdeeld in twee groepen'''.


Sinds 1967 is men voor het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' '''overgeschakeld van het stoken met steenkolen op het stoken met olie'''.
De eerste groep wordt gevormd door '''het totale stelsel van rookkanalen dat bij het ketelontwerp hoort''' en als bedoeling heeft om de hitte van de rookgassen optimaal door de ketel te laten benutten.  


[[Bestand:Stokersgereedschap_8.jpg|600×388px|link=]]
De tweede groep zijn '''de rookkanalen die dienen voor het transport en de afvoer''' van de gebruikte rookgassen vanuit het ketelsysteem '''naar de voet van de schoorsteen'''.


De '''aanleiding''' hiertoe was '''in de eerste plaats het feit dat men voor de maalperiodes van het ir. D.F. Woudagemaal steeds moeilijker los personeel kon inhuren voor het tremmen en stoken van de steenkolen'''. Was er in periode van het stoken met steenkool '''vanaf 1920 eerst gemakkelijk dergelijk personeel in te huren''' (Lemster vissers die dit werk graag aannamen als extra bijverdiensten), '''in de laatste jaren''' voor het besluit van de overgang naar oliestook '''werd het steeds moeilijker tremmers en stokers onder contract te kijgen'''. Door het contract (een soort 0-urencontract) '''verplichtte het losse personeel zich oproepbaar te zijn''', zij moesten dus in de buurt van het gemaal blijven. Door de toenemende welvaart was de bijverdienste niet meer acuut noodzakelijk en het personeel was veel mobieler geworden: '''men wilde zich niet meer binden'''.  
Om de warmte, die bij de verbranding in de vuurgang ontstaat, zijn werk te laten doen '''bij de verwarming van het ketelwater''', moet die warmte aan de verbrandingsgassen worden onttrokken en '''door de ketelwanden aan het water worden doorgegeven'''. Daarom laat men de hete rookgassen langs die ketelwanden stromen, die aan de binnenzijde door het ketelwater worden bedekt.


[[Bestand:Ketelombouw_1.jpg|600×388px|link=]]  
[[Bestand:Lancashire_ketel_bovenaanzicht.JPG|600x233px|link=]]
<strong>Lancashireketel in bovenaanzicht, de rookgassen gaan vanuit de vuurgang midden-onderdoor naar achteren, langs de rechterzijde naar voren, voorlangs, en langs de linkerzijde naar achteren richting schoorsteen</strong>


De '''ontdekking van de gasbel bij Slochteren en de vele bijkomende kleinere aardgasvelden''' in de provincies Groningen en Friesland in het noorden van Nederland betekent in feite '''de neergang van de Nederlandse (staats)kolenmijnen''' in Zuid-Limburg. In de jaren '70 komt er '''een definitief einde aan de delving van steenkolen in Nederland'''.
Om dit optimaal voor elkaar te krijgen, leidt men '''de gassen vanuit de vuurgang herhaalde malen langs de ketelwanden''' '''via een systeem van rookkanalen'''.
In het geval dat er wordt gewerkt met '''oververhitte stoom''' worden de rookgassen '''bovendien langs de oververhitter''' gevoerd.
De rookkanalen kunnen worden gevormd '''door kanalen in de ketelbemetseling''' of '''door een systeem van stalen pijpen''', de zogenoemde vlampijpen.


Voor het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' betekent '''het einde van de steenkolenproductie''' dat men '''naar alternatieve brandstoffen moet zoeken'''. Er worden omstreeks deze tijd, zoals bij vele <strong>[[stoombedrijven]]</strong>, '''proeven genomen met het stoken van bruinkool en turf'''.
[[Bestand:Vlampijpketel_1_a.JPG|600x546px|link=]]
<br>Deze brandstoffen '''leveren niet de resultaten op die men nastreeft'''. Bovendien geven deze brandstoffen ook '''te weinig perspectief voor een regelmatige aanvoer in een lange reeks van jaren''' voor de toekomst.
<strong>Vlampijpketel met onderstookinstallatie: de rookgassen gaan naar achteren, achterin omhoog, passeren de oververhitter, treken door de vlampijpen naar voren en strijken ter weerszijden van de ketel omlaag en gaan beneden door de rookkanalen naar de schoorsteen</strong>
(afbeeldingen uit: "Landketels", door G.J. Harterink)


Het stoken met '''zware stookolie is het enig overblijvende alternatief dat voor de toekomst voldoende zekerheid geeft'''.  
Het typische geheel van deze rookkanalen en vlampijpen '''behoort tot het ontwerp van het specifieke ketelsysteem''', waarvoor bij de installatie is gekozen. De weg van de rookgassen in het ketelsysteem wordt dan ook bij de diverse ketelsystemen beschreven.  


'''Voorafgaand aan deze beslissing''' zullen er ongetwijfeld vele scenario's voor het ir. D.F. Woudagemaal de revue hebben gepasseerd:
'''Als de hete rookgassen het ketelsysteem''' hebben '''verlaten''', waarbij ze '''in sommige gevallen nog eens worden benut, door middel van een achtergeplaatste economiser''' (voorverwarmer van ketelwater), worden ze '''meestal door een (ondergronds) systeem van kanalen uit het ketelhuis geleid''', dat de rookgassen tenslotte '''naar de voet van de schoorsteen''' leidt.
-Moest men '''stoppen met de stoominstallatie'''? Waarschijnlijk heeft het feit dat er nog vrij nieuwe ketels in het gemaal aanwezig waren een rol gespeeld om toch te blijven werken met stoomenergie
-Moest men de '''stoominstallatie ontmantelen en overgaan op een ander aandrijfsysteem'''? Men kan hierbij denken aan dieselmotoren of elektromotoren of een combinatie van beide
-Moest men stoppen met het ir. D.F. Woudagemaal en '''een geheel nieuw modern gemaal bouwen'''? (Dat stond al gepland voor in Stavoren)


'''Uiteindelijk heeft men voor een nieuwe brandstof''' gekozen '''en de stoominstallatie behouden'''.
Deze kanalen zijn buiten het ketelhuis '''vaak zichtbaar vanaf het punt waar ze vanonder het maaiveld oprijzen en in gebogen vorm op de schoorsteen aansluiten'''.


'''De ombouw van de ketels voor oliestook''' zal behoorlijk wat voeten in de aarde hebben gehad: de '''vuurgangen''' moesten '''een nieuw vuurfront''' krijgen en '''roosters moesten worden verwijderd'''. Ook moest de oliestook worden '''geautomatiseerd'''.
[[Bestand:IMG_1966_rookkanalen_k.jpg|600x400px|link=]]
Dit werk is uitgevoerd onder leiding van de heer '''D. de Bruijne'''. '''(zie: [[Oud-medewerkers]])'''
<strong>Ronde rookkanalen komen aan beide zijden de schoorsteen van het Woudagemaal binnen</strong>


In het '''[[ir. D.F. Woudagemaal]]''' gebruikt men '''zware brandstofolie (MFO) van de categorie ca 3500 sec. Redwood I'''. De aanduiding in “Redwood I 3500 seconden” is een aanduiding voor '''[[viscositeit]]'''. Er is een rechtstreeks verband tussen de verschillende viscositeiteenheden. (zie: '''[[zware stookolie]]''')
In de wand van de voet van de schoorsteen bevindt zich vaak '''een toegangsdeur''', waardoor er in de schoorsteen bepaalde '''onderhoudswerkzaamheden''' kunnen plaatsvinden. Langs deze weg kan op gezette tijden '''roet worden verwijderd'''. Bovendien bevinden zich in de voet van de schoorsteen, bij de toegang van de rookkanalen in de schoorsteen, vaak '''roosters, die verhinderen dat er vonken via de schoorsteen naar buiten kunnen komen'''.
Redwood I behoort tot de residuale stookoliën.
Aan de binnenzijde van de schoorsteen bevinden zich bovendien vaak soortgelijke klimijzers als  aan de buitenkant.


In de opstartprocedure van het gemaal gebruikt men '''eerst [[dieselolie]]'''. Bij voldoende stoomproductie '''schakelt men over op de [[zware stookolie]]'''.
De '''stroming van de rookgassen''' moet daarbij een '''zo klein mogelijke weerstand''' ondervinden, om zodoende de weerstand die de trek al moet overwinnen niet verder op te voeren..
Men '''kiest daarom het oppervlak van de doorsnede van de kanalen''' zo, dat de snelheid van de rookgassen in de kanalen aanvankelijk ongeveer 2,5 m per seconde is, om die, naarmate de rookgassen de schoorsteen naderen, te '''verhogen''' naar 3 tot 3,5 m per seconde.
'''Ronde vormen omsluiten het grootste oppervlak bij de laagste weerstand''' langs de wanden.
 
[[Bestand:Ronde_rookkanalen_1907.jpg|600x435px|link=]]  
<strong>Ronde rookkanalen in een ontwerp van een ketelinstallatie in 1907</strong>
(afbeelding uit gemeentearchief van Idaarderadeel)
 
De eis dat de weerstand in de kanalen zo laag mogelijk moet zijn, is ook de reden dat '''dode hoeken in de inmetseling''', die wervelingen teweeg kunnen brengen, zoveel mogelijk moeten worden vermeden. Ook moeten '''vernauwingen in het systeem worden voorkomen''', omdat de bijbehorende versnellingen van de rookgassen '''oorzaak zijn van trekverlies'''. Maar '''ook plotselinge vergroting van het afvoersysteem is nadelig''': de bijbehorende vertraging van de snelheid levert '''een nog veel groter trekverlies''' op.
Deze eisen gelden net zo goed voor de rookkanalen buiten het eigenlijke ketelsysteem die de gassen naar de schoorsteen leiden. Zij zijn '''meestal aan de bovenkant rond''' uitgevoerd: de hete rookgassen bewegen zich het meest langs de bovenkant. Ook hiermee wordt '''de weerstand verminderd en daarmee de trek bevorderd'''.

Versie van 5 feb 2012 13:39

De rookkanalen van een stoominstallatie kunnen worden verdeeld in twee groepen.

De eerste groep wordt gevormd door het totale stelsel van rookkanalen dat bij het ketelontwerp hoort en als bedoeling heeft om de hitte van de rookgassen optimaal door de ketel te laten benutten.

De tweede groep zijn de rookkanalen die dienen voor het transport en de afvoer van de gebruikte rookgassen vanuit het ketelsysteem naar de voet van de schoorsteen.

Om de warmte, die bij de verbranding in de vuurgang ontstaat, zijn werk te laten doen bij de verwarming van het ketelwater, moet die warmte aan de verbrandingsgassen worden onttrokken en door de ketelwanden aan het water worden doorgegeven. Daarom laat men de hete rookgassen langs die ketelwanden stromen, die aan de binnenzijde door het ketelwater worden bedekt.

Lancashireketel in bovenaanzicht, de rookgassen gaan vanuit de vuurgang midden-onderdoor naar achteren, langs de rechterzijde naar voren, voorlangs, en langs de linkerzijde naar achteren richting schoorsteen


Om dit optimaal voor elkaar te krijgen, leidt men de gassen vanuit de vuurgang herhaalde malen langs de ketelwanden via een systeem van rookkanalen. In het geval dat er wordt gewerkt met oververhitte stoom worden de rookgassen bovendien langs de oververhitter gevoerd. De rookkanalen kunnen worden gevormd door kanalen in de ketelbemetseling of door een systeem van stalen pijpen, de zogenoemde vlampijpen.

Vlampijpketel met onderstookinstallatie: de rookgassen gaan naar achteren, achterin omhoog, passeren de oververhitter, treken door de vlampijpen naar voren en strijken ter weerszijden van de ketel omlaag en gaan beneden door de rookkanalen naar de schoorsteen (afbeeldingen uit: "Landketels", door G.J. Harterink)

Het typische geheel van deze rookkanalen en vlampijpen behoort tot het ontwerp van het specifieke ketelsysteem, waarvoor bij de installatie is gekozen. De weg van de rookgassen in het ketelsysteem wordt dan ook bij de diverse ketelsystemen beschreven.

Als de hete rookgassen het ketelsysteem hebben verlaten, waarbij ze in sommige gevallen nog eens worden benut, door middel van een achtergeplaatste economiser (voorverwarmer van ketelwater), worden ze meestal door een (ondergronds) systeem van kanalen uit het ketelhuis geleid, dat de rookgassen tenslotte naar de voet van de schoorsteen leidt.

Deze kanalen zijn buiten het ketelhuis vaak zichtbaar vanaf het punt waar ze vanonder het maaiveld oprijzen en in gebogen vorm op de schoorsteen aansluiten.

Ronde rookkanalen komen aan beide zijden de schoorsteen van het Woudagemaal binnen

In de wand van de voet van de schoorsteen bevindt zich vaak een toegangsdeur, waardoor er in de schoorsteen bepaalde onderhoudswerkzaamheden kunnen plaatsvinden. Langs deze weg kan op gezette tijden roet worden verwijderd. Bovendien bevinden zich in de voet van de schoorsteen, bij de toegang van de rookkanalen in de schoorsteen, vaak roosters, die verhinderen dat er vonken via de schoorsteen naar buiten kunnen komen. Aan de binnenzijde van de schoorsteen bevinden zich bovendien vaak soortgelijke klimijzers als aan de buitenkant.

De stroming van de rookgassen moet daarbij een zo klein mogelijke weerstand ondervinden, om zodoende de weerstand die de trek al moet overwinnen niet verder op te voeren.. Men kiest daarom het oppervlak van de doorsnede van de kanalen zo, dat de snelheid van de rookgassen in de kanalen aanvankelijk ongeveer 2,5 m per seconde is, om die, naarmate de rookgassen de schoorsteen naderen, te verhogen naar 3 tot 3,5 m per seconde. Ronde vormen omsluiten het grootste oppervlak bij de laagste weerstand langs de wanden.

Ronde rookkanalen in een ontwerp van een ketelinstallatie in 1907 (afbeelding uit gemeentearchief van Idaarderadeel)

De eis dat de weerstand in de kanalen zo laag mogelijk moet zijn, is ook de reden dat dode hoeken in de inmetseling, die wervelingen teweeg kunnen brengen, zoveel mogelijk moeten worden vermeden. Ook moeten vernauwingen in het systeem worden voorkomen, omdat de bijbehorende versnellingen van de rookgassen oorzaak zijn van trekverlies. Maar ook plotselinge vergroting van het afvoersysteem is nadelig: de bijbehorende vertraging van de snelheid levert een nog veel groter trekverlies op. Deze eisen gelden net zo goed voor de rookkanalen buiten het eigenlijke ketelsysteem die de gassen naar de schoorsteen leiden. Zij zijn meestal aan de bovenkant rond uitgevoerd: de hete rookgassen bewegen zich het meest langs de bovenkant. Ook hiermee wordt de weerstand verminderd en daarmee de trek bevorderd.